In een poging om de productie van biomaterialen toegankelijker te maken, combineren onderzoekers van de University of California, Berkeley 2D-bioprinten, een robotarm voor 3D-assemblage en flash-bevriezing in een methode die op een dag het printen van levend weefsel en zelfs het printen van levend weefsel mogelijk zou kunnen maken. hele organen. Door organen in dunne vellen weefsel te printen, deze vervolgens in te vriezen en opeenvolgend te stapelen, verbetert de nieuwe technologie de overlevingskansen van biocellen, zowel tijdens het printen als tijdens de daaropvolgende opslag.
Biomaterialen hebben een enorm potentieel voor de toekomstige geneeskunde. 3D-printen met de eigen stamcellen van een patiΓ«nt zal helpen bij het creΓ«ren van organen voor transplantatie die volledig compatibel zijn en geen afstoting veroorzaken.
Het probleem is dat de huidige bioprintmethoden traag zijn en niet erg goed kunnen worden opgeschaald, omdat cellen het moeilijk hebben om het printproces te overleven zonder zeer strenge controle van de temperatuur en de chemische omgeving. Ook wordt extra complexiteit opgelegd door verdere opslag en transport van bedrukte stoffen.
Om deze problemen te overwinnen besloot het team uit Berkeley het drukproces te parallelliseren en in opeenvolgende fasen te verdelen. Dat wil zeggen: in plaats van een heel orgaan in één keer te printen, worden weefsels tegelijkertijd in XNUMXD-lagen geprint, die vervolgens door een robotarm worden neergelegd om de uiteindelijke XNUMXD-structuur te creëren.
Deze aanpak versnelt het proces al, maar om de celdood te verminderen worden de lagen onmiddellijk ondergedompeld in een cryogeen bad om ze te bevriezen. Volgens het team optimaliseert dit de omstandigheden voor de overleving van gedrukte materialen tijdens opslag en transport aanzienlijk.
βMomenteel wordt bioprinting vooral gebruikt om kleine hoeveelheden weefsel te creΓ«renβ, zegt Boris Rubinsky, hoogleraar werktuigbouwkunde. βHet probleem met 3D-bioprinten is dat het een heel langzaam proces is, waardoor je niets groots kunt printen, omdat de biologische materialen dood zullen zijn tegen de tijd dat je klaar bent. EΓ©n van onze innovaties is dat we het weefsel invriezen terwijl we het printen, zodat het biologische materiaal behouden blijft.β
Het team geeft toe dat deze meerlaagse benadering van 3D-printen niet nieuw is, maar de toepassing ervan op biomaterialen is innovatief. Hierdoor kunnen lagen op de ene locatie worden geprint en vervolgens naar een andere worden getransporteerd voor montage.
Naast het maken van weefsels en organen heeft deze techniek nog andere toepassingen, zoals bij de productie van diepvriesvoedsel op industriΓ«le schaal.
Het onderzoek is gepubliceerd in .
Bron: 3dnews.ru